汽车前照灯自动变光系统设计研究

一般情况下在城市内是不能够使用远光灯的，而在郊区或者无灯照的道路行驶时，在两车相距一百米左右时驾驶员应该自觉的将远光灯切换成近光灯。被远光灯近距离照射会造成眩目，相当于短暂性失明。实验证明，在车速达到60km\h时眩目造成的影响相当于蒙眼开车15米的距离。假如驾驶员在两车会车时不能及时地把远光灯变为近光灯，可能会造成对面的驾驶员看不到道路，从而引发意外事故。有证据显示，所有在夜晚发生的交通事故里由灯光引发的事故就高达30%左右，而且逐步成上升态势。因此能够有一种能自动的变远近光设备就特别重要了。

我们常常看到的汽车远、近光灯的变换就是运用单片机技术加上部分转换器组合而成的，它是利用A/D转化器把模拟量转化成不连续且离散的数字量地一种形式并显示出来地。目前，有许多C51单片机转换成地汽车近远光灯地变换。

1  主体内容

设计采用89C51型单片机。基本思路是在夜间弱光条件下由一枚光探测器探测光线，当向地光线照在本设计的光探测器上时即可使探测器通过A/D转换器向89C51型单片机传递有效高电平，转变成为输出物理量。进入单片机后进行处理，对我们的控制电路进行控制，然后起到主动控制的目地。

2  工作原理图

当对面有汽车车驶来时，远光灯或者反射的反射光可以被光检测系统感知。若有有效的光信号被探测器接受到则光信号探测器就会对单片机发送电信号，单片机收到有效的电信号后再通过程序控制，经过单片机处理到达输出电路，即当光检测电路接收到有效的光信号时，系统会自动的将远光灯变化为近光灯，若无有效光信号则为远光灯同时继续探测光信号。工作原理见图1。

图1

3  主控电路设计

硬件设计里最重要的的元件是单片机89C51，它一边是接受来自于传感器的电信号，另一方面，把接收到地电信号处理后输出单片机，因此达到自动控制地目的。

方案论述：有光敏探测原件捕捉光信号，当捕捉到有效光信号时由A/D转换器传输电信号进入单片机，显示所使用液晶1602，它用来显示亮度的百分比，汽车的近远光灯分别用两组LED显示并已经标明。当捕捉的光照度大于40即切换远光灯使用一个LED表示，当光照度小于40时即将切换近光灯使用另外一个LED表示。

4  显示电路

在此采用LM016L型显示屏，它是一种字符型的液晶显示模块，应用范围也是十分的宽泛。LM016L液晶显示屏则是主要由字母、数字、符号等构成，字符型液晶显示屏LCD、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100、少量的电阻、电容元件与结构件等安装在PCB板上所构成的。使用串行的方式显示数据，可节省大量的I/占用。通过LM016L将串行的数据转成并行的数据再锁存到输出端。显示器电路使用逐位扫面方法使各LCD动态点亮，运用共阴极法。LM016L显示屏的D0~D7接口分别接到单片机AT89C52的P0.0~P0.7接线口。由51型单片机提供信息，并且会在显示屏上显示其实际光照度。其原理图如图2所示：

图2

5  仿真的运行

（1）打开Proteus仿真软件，双击89C51单片机导入程序。

（2）启动仿真，检查电路是否完好并导入正确的源程序并使89C51型单片机运行。此时仿真能正常运行，模拟的状态为汽车在夜间弱光环境中打开汽车前大灯时，接入灯光线路中的系统同时启动运行。此时调节光敏电阻，使光照度为0。

（3）远光灯在弱光下的状态：汽车远光灯在光照度为0时长亮，如图3所示。

图3

（4）近光灯在强光下的状态：将光敏电阻调节至光照度40%以上时，模拟汽车在道路上会车时的情况，这时光照度明显增强。该系统能够在光照度大于40%的瞬间将远光灯自动的切换为近光，如图4所示。

图4

此刻的光照度为40%：见图5。

图5

在光照强度保持在40%以上时（模拟会车时），该系统会自动维持近光灯常亮的状态，如果将光照度调整小于40%时（模拟会车后），系统又自动切换到远光灯常亮状态。

6  结语

通过理论设计，能够利用C51单片机实现汽车前照灯的自动变光功能，但还是有许多问题存在，如准确的判断出对面行驶的是机动车等功能，都有待开发。

本文来源：《企业科技与发展》：http://www.zzqklm.com/w/qk/21223.html